Расчеты распределения высших гармоник могут базироваться на знании гармонических составляющих тока на выводах, соединяющих источник высших гармоник с сетью. Нагрузка конденсаторов токами высших гармоник зависит от местоположения элемента, генерирующе-

г V

W 12 щ 16 IB гп гг гя гь гв

Рис. 8. Изменение входного сопротивления сети для высших гармоник при различной мощности БК (а). 1-5 - в порядке снижения мощности БК; Б - при отсутствии БК. Изменение амплитуды гармоники в области резонанса для различных активных сопрртивлеиий нагрузки (б). /, 2, 3, 4 -соответственно 50, 100, 250 Ом и отсутствие нагрузок.

высшие гармоники. Если это устройство непосредственно присоединено к сети того же напряжения, что и конденсаторы, то эквивалентная схема замещения для токов высших гармоник состоит из трех параллельных сопротивлений соответственно конденсаторов, нагрузки и питающих трансформаторов.

Если же источник высших гармоник присоединен к сети другого напряжения, то токи высших гармоник замыкаются на конденсаторы через трансформаторы связи, кторые вводятся в схему замещения своей индуктивностью.

Схема замещения сети для каждой из гармонических составляющих (гармоник) несииусоидальных токов и напряжений будет различной [Л. 7]. Индуктивные сопротивления элементов электрической сети в этих схемах будут равны индуктивному сопротивлению для промышленной частоты, умноженному на номер гармоники. Емкостные сопротивления определяются как сопротивление для первой гармоники, деленное на номер гармоники. Активные сопротивления одинаковы для всех гармоник.

Включение в сеть силовых конденсаторов приводит к изменению долевого содержания высших гармоник п к их перераспределению по элементам электрической сети. На рис. 8,а показана зависимость полного, входного сопротивления сети для спектра высших гармоник при различных емкостях БК. Кривая 6 соответствует отсутствию силовых конденсаторов. По мере увеличения емкости (мощности) конденсаторов максимальные значения сопротивлений перемещаются в зону меньших значений. Экстремальные значения кривых соответствуют резонансу тока высших гармоник с порядковым номером р. Следовательно, при наличии элементов, имеющих емкость (проводимость линий и БК), на гармонике определенной частоты возникают резонансные явления.

Критическая мощность БК, при которой возможно возникновение резонанса токов высших гармоник, соответствует равенству нулю реактивной составляющей проводимости схемы замещения, состоящей из реактивного сопротивления конденсаторов и параллельно ему включенных иидуктивностей схемы сети и нагрузки для соответствующей частоты гармоники. Эта мощность может быть определена по формуле [Л. 8]

где и - напряжение основной частоты, подводимое к,БК; Xl - эквивалентное индуктивное сопротивление схемы замещения сети и нагрузки, включенное параллельно БК.

Критическую мощность конденсаторной батареи можно приближенно выразить через мощность трехфазного короткого замыкания на шинах, к которым присоединены электроприемники, получающие реактивную мощность от конденсаторной батареи:

Qk- (Sk.3+s„/;%„) (19)

где 5к.з - мощность трехфазного короткого замыкания на шинах подстанции; 5н - полная мощность нагрузок, присоединенных к шинам подстанции; Х*2„ - индуктивность обратной последовательности обобщенной нагрузки, присоединенной к шинам подстанции, отн. ед.

При малом индуктивном сопротивлении сети мощность короткого замыкания может быть приближенно определена по формуле

где 5т - суммарная мощность понижающих трансформаторов подстанций; Х*т - реактивное сопротивление трансформаторов, отн. ед.

Индуктивные сопротивления токам высших гармоник синхронных машин определяются следующим образом:

для явнополюсных

X=QJkX2; для неявнополюсных

где - реактивное сопротивление обратной последовательности основной частоты.

Значения сопротивлений обратной последовательности для обобщенной нагрузки с учетом питающей сети и трансформаторов можно принимать следующими [Л. 9]:

при номинальном напряжении 6-10 кВ

Z*W=-0,18+/-0,24, при номинальном напряжении ПО кВ ZV=0,19+/-0,36, причем за базисную мощность принята не номинальная мощность работающего оборудования, а полная рабочая мощность нагрузки. 3?